20. 자동차 배출가스 규제 법률 소개

자동차 학습/친환경 자동차 2016.01.12 18:59 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

20. 자동차 배출가스 규제 법률 소개

최근의 자동차 배출가스 규제에 관한 법률에 대하여 알아 보기로 하자.

자동차 배출가스 종류 (대기환경보전법 시행령 제46조)

- 휘발유•가스차 : 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 알데히드 

- 경유차 : 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물, 매연, 입자상물질

제작차 배출허용기준 (대기환경보전법 제46조 및 제50조의2)

제작차 배출허용기준은 차종별 배출가스 종류별로 설정돼 있으며 국내 기준은 휘발유와 LPG차의 경우 미국 캘리포니아주 기준(NMOG Fleet Average System)을 준용하고 있고, 경유차는 유럽 기준(EURO)을 준용하고 있음

- 휘발유•가스차 : ULEV(2012.7.1 이후 SULEV 단계적 확대) 

- 경유차 : 2009.9.1 이후 EURO5, 2014.9.1 이후 EURO6

<관련 시행규칙 별표>

-【별표5】자동차의 종류 

-【별표17】제작차 배출허용기준,【별표19의2】평균배출허용기준

제작차 배출가스 인증 (대기환경보전법 제48조)

자동차제작자가 자동차를 제작하려면 미리 환경부장관으로부터 그 자동차의 배출가스가 배출가스보증기간(시행규칙 별표 18)에 제작차 배출허용 기준에 맞게 유지될 수 있다는 인증을 받아야 함

- 인증기관 : 환경부(수입차는 국립환경과학원)

제작차 배출가스 세부 인증 및 시험 방법 (대기환경보전법 시행규칙 제65조)

배출가스 시험을 위한 측정모드를 비롯한 구체적인 인증 및 시험 방법은 아래와 같이 별도 규정돼 있으며, 제작차 배출허용기준과 마찬가지로 휘발유차와 LPG차는 미국 캘리포니아 규정을 준용하고 있고 경유차는 유럽 기준을 준용하고 있음

<관련 규정>

- 제작자동차 인증 및 검사 방법과 절차 등에 관한 규정

- 제작자동차 배출허용기준•소음허용기준의 검사 방법 및 절차에 관한 규정


54. 자동차 점화 플러그(Spark Plug) 주요 구성 부품 [자동차 전문용어: 엔진/기관]

□ 자동차 점화 플러그(Spark Plug)의 구성

자동차 점화 플러그는 하우징, 절연체, 전극 등의 주요 부분으로 구성되어 있다.

1) 하우징

하우징은 플러그를 절연체로 감싸고 있는 바깥 쪽의 금속부분이다. 위에는 렌치를 끼울 수 있는 6각부가 있고, 아래쪽은 설치용 나사와 접지 전극이 용접 되어 있다. 나사부의 지름에 따라 10, 12, 14, 18mm가 있으며 자동차는 보통 14mm를 사용한다.

2) 절연체

절연체는 고온에서도 절연성과 기계적 강도를 유지하고, 전극부의 열을 잘 발산하고 열전도성도 좋은 절연 재료를 사용한다. 최근에는 고순도의 알루미나 자기가 사용되기도 한다.

3) 전극

전극은 지름 2.5mm 정도의 중심 전극과 하우징의 끝 부분에 용접된 음극 전극이 있다. 전극은 높은 열에 견딜 수 있는 니켈-크롬 합금이나 니켈-망간 합금이 사용된다.

사진1. 자동차 점화 플러그

점화 플러그에 대한 내용은 아래 링크를 참조 바랍니다.

2015/03/07 - [자동차 정비/기관/엔진] - 46. 엔진 시동 꺼짐 시 점화플러그 불꽃발생무시 원인과 대책? [자동차 정비 : 엔진/기관]

2015/10/28 - [자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT] - 23. 점화 플러그 열가 [자동차 용어: 엔진/기관/가솔린 엔진/디젤 엔진]

2014/11/08 - [자동차 용어/엔진 용어] - 145. 점화 플러그(Ignition Plug) [자동차 용어: 엔진/기관]

2014/09/22 - [자동차 용어/엔진 용어] - 52. 압축 점화식(Compress Ignition Type) [자동차 용어 : 엔진]

2014/09/22 - [자동차 용어/엔진 용어] - 50. 스파크 점화식(Spark Iginition Type) [자동차 용어:엔진]

2014/09/20 - [자동차 용어/엔진 용어] - 43. 점화코일(Ignition Coil) [자동차 용어 : 엔진]

2014/08/15 - [자동차 부품] - 9. 점화장치(Iginition)



캘리포니아 무인 자동차(자율주행차) 법령 초안의 의의와 전망

2015년 12월 16일 캘리포니아 주정부는 자율 주행차 운항에 대한 법률 초안을 발표하였다. 이 법률은 향후 무인 자동차 개발에 아주 잣대로 작용할 가능성이 매우 크다. 

캘리포니아 무인 자동차 법령 초안의 주요 내용

첫째는 자율주행차(무인자동차)에는 반드시 핸들과 트랜스미션, 엑셀레이터, 브레이크 등을 설치하여 유사 시 운전자가 수동으로 운전할 수 있는 기능을 있어야 한다.

둘째는 자율 주행을 실시하더라도 비상시를 대비해 운전면허를 보유한 운전자가 탑승해 언제든지 수동으로 운전할 수 있는 상태로 대기해야 한다.

캘리포니아 주 정부의 무인 자동차(자율주행차)에 입장 표명

캘리포니아 주정부는 현재까지는 도로에서 발생하는 모든 상황을 자율주행차(무인자동차)가 모든 상황을 인지를 하지 못하기 때문에, 자율 주행차가 스스론 판단하고 대응할 수 없는 상황에 대비한 안전을 위하여 이 같은 초안을 마련했다고 한다.

캘리포니아 주정부가 규정한 무인 자동차(자율주행차)의 법률적 책임

자율주행차(무인 자동차)가 상용화하더라도 개인이 자율주행차를 소유하는 것은 금지하고 제조업체에서 리스해 사용하도록 자율 주행시스템 안정성에 대한 검증 의무를 개인이 아닌 제조업체에 부과하였다. 따라서 자율주행차 시스템에 문제가 생기면 이에 대한 책임도 제조업체가 지도록 하였다.

캘리포니아 주정의 자율 주행차(무인자동차) 법률 초안의 의의

캘리포니아주는 세계에서 자율 주행차(무인자동차)의 개발과 시험이 가장 활발한 곳으로 이번 법률 초안은 미국의 다른 주와 다른 나라와 자동차 제조업체에 큰 영향을 줄 것이다.

자율 주행차(무인 자동차) 개발 제조업체

현재 자율주행차(무인 자동차)기술을 개발 중인 자동차 업체는 현대자동차, GM, BMW, 아우디, 테슬라 등이 있고, IT 업체로는 구글, 애플, 우버, 중국 바이두 등이 있다.

자율주행차(무인자동차)의 개발 방향

먼저는 주요 자동차 제조업체는 사람이 타지 않는 무인 차량보다는 운전에 초점을 맞춘 자율주행 즉 스마트카의 기능을 강화하는 방향이다. 대표적으로 GM과 테슬라는 운전자가 탑승한 상태에서 최첨단 전자장비를 활용해 직접 운전하지 않고 운행할 수 있는 ‘슈퍼크루즈’를 개발하고 있다. 이는 현재 고급 자동차에 장착된 편의 사양의 최첨단 기능으로 이미 ‘스마트 크루즈’ 기능은 정속 주행 모드로 설정 후 광학 카메라로 앞차와 뒤차의 거리를 측정하여 일정 간격을 자동 유지해 준다.

하지만 IT 업체의 개발 방향은 명확히 다르다. 애플, 구글, 우버 등 무인 자동차에 초점을 맞춘 업체는 운전자가 없는 상태에서의 물품 배달용 무인 자동차나 운전자가 없는 무인 택시를 목표로 개발 중이다.


사진1. 구글 무인차

캘리포니아 무인자동차(자율주행차)에 대한 업체별 입장 차이

먼저 기존의 전통적인 자동차 업체는 당연히 캘리포니아 무인 자동차 법률 초안을 지지하는 입장이다. 왜냐하면 기존의 자동차 업체는 이미 핸들, 미션, 브레이크가 있는 상태에서 운전자의 편의와 안전을 강화하는 방향으로 자동차를 개발해 가고 있기 때문이다. 최근의 비교적 고급에 장착되는 모든 옵션은 운전자의 안전과 편의를 강화하는 방향으로 개발되고 있다. 이런 차의 전제 조건은 운전자가 탑승한 상태에서의 운전의 편리성과 즐거움이다.

반면에 구글, 애플 등의 업체로서는 개발방향을 많이 수정해야만 한다. 핸들과 트랜스미션과 브레이크와 운전자가 탑승한 조건에 개발하는 무인 자동차는 기술적 난이도고 클 뿐만 아니라 개발 비용도 엄청 나게 들어 간다. 예를 들면 트랜스미션을 개발하거나 별도로 구매해서 무인 자동차에 장착할 경우 비용도 비싸지만 개발기간도 늘어나게 된다.


사진2. 애플 무인자동차 디자인

무인자동차에 대한 업체별 대응 전략

먼저 구글은 올해 지주회사 알파벳 산하에 별도 자회사로 분리해 자율주행차사업부문을 분리해 자율 주행차 사업부분을 육성시킬 계획이다. 구글은 자율 주행차를 활용한 무인택시 사업을 대학 캠퍼스, 군기지, 대기업 사업에서 시험 실시 후 관련 규정이 완화 되는데로 사업 지역을 확대할 예정이다. 우버는 미국 내 주정부의 관련법 제정 추이에 따라 사업방향을 조정해 나갈 방향이다.  GM은 CT6의 자율주행차 프로젝트로 트렁크 아래 2대의 컴퓨터를 설치하고 백미러 아래에 카메라 센서를 장착하여 모든 정보를 취합해서 가속, 정지, 회전을 자동차 스스로 통제할 수 있도록 할 계획이다.



53. 디젤 엔진의 연료 분사 노즐의 구비 조건

자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT 2015.12.28 14:59 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

53. 디젤 엔진의 연료 분사 노즐의 구비 조건

디젤 엔진에서 연료 분사 노즐의 구비 조건은 다음과 같다.

1. 경유(연료)를 미세한 안개 모양으로 쉽게 착화하게 만든다.

2. 분무를 연소실에 구석구석까지 뿌린다.

3. 연료 분사가 완료 후에 연료가 완전 차단 되어 후적을 방지한다.

4. 고온고압의 열악한 조건에서 장시간 사용이 가능해야 한다.



그림1. 디젤 엔진 연료 분사 노즐



52. 디젤 엔진의 연료 분무 시 조건

자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT 2015.12.28 14:53 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

52. 디젤 엔진의 연료 분무 시 조건

디젤 엔진의 연료 분무 시 조건은 다음과 같다.

1. 무화

연료의 기화와 연소는 연료 입자가 미세할수록 신속하게 이루어지므로, 연료 입자를 미세한 입자로 만들어 놓는다. 무화란 분사 노즐에서 분사되는 분무의 연료 입자를 미세하게 만드는 것이다. 그러나 너무 미세하면 반대로 관통도가 낮아지는 단점이 있다.

2. 관통도

디젤 엔진의 연소실 내로 분사되는 연료의 미립자가 가능한 연소실의 먼 곳까지 골도록 관통하여 도달 할 수 있는 힘이다. 이와 같이 연료 분무 입자가 압축된 공기 중을 관통하여 도달하는 능력을 관통력이라고 한다. 연료 입자가 지나치게 미세하면 압축 공기 속을 관통 할 수 없어 노즐 주위에 연료 입자들이 모여 불완전 연소나 디젤 노킹이 발생한다.

3. 분포

디젤 엔진의 연소실에 분사된 연료의 입자가 연소실 내의 구석까지 골고루 균일하게 분포되어 공기와 알맞게 혼합되어야 한다.

4. 분산도(중량분포)

디젤 엔진 연소실에 분사된 연료가 균일하게 연소실에 분포하였더라도 분사범위의 각 장소에서의 분무 중량 분포가 알맞지 않으면 완전한 혼합가스가 되지 못하여 연소가 불안정하고 열손실이 증가할 수 있다.

5. 분사율

분사노즐로부터 적시에 분사되는 연료의 분사량을 분사율이라 하고 이것은 착화늦음이나 연소의 원활과 관계가 깊다

사진1. 디젤 연료 인젝터

기타 디젤 엔진 관련은 아래 링크를 참조 바랍니다.

2015/12/03 - [자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT] - 36. 디젤 엔진 노킹(Diesel Engine Knocking) 발생과 예방법

2015/10/27 - [자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT] - 21. 디젤 엔진의 다운 사이징(Down-sizing) [자동차 용어: 엔진/기관/엔진 개발]

2015/10/26 - [자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT] - 20. 디젤링(Dieseling) [자동차 전문 용어: 엔진/기관/디젤 엔진]

2015/10/21 - [자동차 학습/자동차 엔진/기관/PT] - 13. 디젤 커먼 레일 시스템,CRDI(Common Rail System)의 개요

2015/02/13 - [자동차 정비/기관/엔진] - 34. 자동차 주행 중 디젤 차량에서 배출가스 매연과다의 원인과 대책? [자동차 정비: 엔진/기관]

2015/01/13 - [자동차 정비/기관/엔진] - 26. 디젤자동차 엔진에서 공회전시 부조가 발생 시 원인과 대책? [자동차 정비: 기관/엔진]

2015/01/06 - [자동차 안전/관리] - 92. 디젤 엔진룸 점검 시 주의 사항(디젤 엔진) [자동차 안전/관리]

2014/09/24 - [자동차 용어/엔진 용어] - 61. 디젤링(Dieseling) [자동차 용어:엔진]

2014/09/13 - [자동차 용어/엔진 용어] - 21.분사노즐(Injection Nozzle) (자동차 용어 : 엔진)




51. 백래쉬(Back Rash)  [자동차 전문용어: 엔진/PT, 파워트레인]

백래쉬(Back Rash) 정의

기어이와 기어이의 간근을 말한다.

백래쉬(Back Rash)의 적을 때 장점

백래쉬(Back Rash) 간극이 적으면 구동기어와 종동 기어의 시작과 끝점이 일치하여 동력 전달을 정교하게 할 수 있다.

백래쉬(Back Rash)가 클 때 단점

큰 힘을 급격히 전달하면 충격 흡수가 없어 기어이를 손상 시킬 수 있다. 백래쉬(Back Rash)가 충격을 충수하는 기능을 한다.


50. 연료 차단(연료 컷, Fuel Cut) [자동차 전문용어: 자동차엔진/기관]

연료 차단(연료 컷, Fuel Cut) 목적

일반적으로 내연 기관의 자동차는 자동차 연료의 절감과 엔진의 보호를 위하여 일정한 조건이 되면 엔진으로 공급하는 연료를 차단하게 된다. 이 때 ECU에서 인젝터에 분사 신호를 보내지 않아 연료를 차단하게 된다.


감속 할 때 연료 차단(연료 컷, Fuel Cut)

연비의 개선과 배출가스의 저감을 위하여 엔진 회전 속도가 비교적 높고, 스로틀 밸브가 전부 닫혀 있는 엔진 브레이크 상태에서 소량의 공기가 흡입되는 경우에 연료 분사를 정지하여 불필요한 연료를 소모하지 않도록 한다. 연료 차단 후 엔진 회전수가 일정 값 이하로 떨어지면 연료 분사를 재개한다. 주로 내리막길에서 이런 감속 연료 차단을 한다. 


고회전 연료 차단(연료 컷, Fuel Cut)

엔진의 과속 회전에 의한 손상을 방지하기 위해 엔진 회전수가 일정 값 이상으로 연료 분사를 정지한다.



19. 탄소 중립 인증

자동차 학습/친환경 자동차 2015.12.23 16:08 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

19. 탄소 중립 인증

환경부와 기술원은 이러한 서비스 개선과 함께, 기존 탄소성적표지를 발전시켜 ‘탄소중립'* 개념을 도입하는 방안을 마련할 계획이다.

* 탄소중립: 제품의 전 과정에서 배출된 이산화탄소를 배출권의 구매나 조림 등 그에 상응하는 노력으로 상쇄함으로써 온실가스 배출량을 제로(ZERO)로 만들거나 일부를 줄이는 것


탄소배출량 인증제품이 탄소중립을 지켰을 경우 저탄소 제품으로 인정하는 방안과 외부감축 활동을 통해 탄소배출량을 제로(ZERO)로 만들 경우 별도의 ‘탄소중립 인증’을 부여하는 방안 등을 도입한다는 것이다.


* 출처: 환경부


 자동차 배기관에 장착되는 산소센서(O2 Sensor)의 구조와 원리

산소센서(O2 Sensor)의 기능(O2 Sensor)

산소센서(O2 Sensor)(O2 Sensor) 배기 가스 중의 산소의 농도와 대기 중의 산소 농도를 측정하여 이론 공연비를 중심으로 출력 전압이 급격히 변화하는 것을 이용하여 피드백 제어의 기준 신호를 제공한다. 산소 센서의 출력 전압은 혼합기가 희박할 때 약 0.1V를 발생하고, 혼합기가 농후할 때 약 0.9V의 전압을 발생시킨다.


산소센서(O2 Sensor)의 원리

산소센서(O2 Sensor)는 한쪽은 배기가스에 접하고 다른 쪽은 대기 중의 신선한 산소와 접하여 혼합기가 이론 공연비를 중심으로 농하거나 희박함에 따라 출력이 즉각적으로 변한다. 산소센서(O2 Sensor)는 정상적으로 작동 시 센서부 온도가 400~800℃ 정도이며, 냉시동시의 공회전시에는 전자제어 유닛 보상회로에 개회로가 되어 임의로 보정한다. 따라서 산소센서(O2 Sensor)의 점검 방법은 출력 전압이 0.1~0.9V까지 반복되는지 여부를 확인하여 판단한다.


그림1. 산소 센서


산소센서(O2 Sensor) 사용 시 주의 사항

1) 출력 전압 측정 시 일반 아날로그 테스트로 측정하면 안된다.

2) 산소센서(O2 Sensor)의 내부 저항을 절대 측정하지 않는다.

3) 전압 측정시 오실로스코프나 디지털 미터를 사용한다.

4) 무연가솔린을 사용한다.

5) 출력전압을 쇼트 시키면 안 된다.



15. 자동차 주행 거리계의 오차 원인과 대책

자동차 학습/자동차 섀시 2015.12.21 17:03 Posted by 자동차 전문 교육 자동차 역사가

15. 자동차 주행 거리계의 오차 원인과 대책

일반적으로 자동차 주행 거리계는 3가지 정도의 원인으로 인하여 실 주행 거리와 주행 거리계와의 오차가 발생한다. 다음 3가지 원인에 대하여 살펴 보도록 하자.

주행거리계 자체나 속도계 고장

이런 경우는 속도계 케이블 접속 상태가 불량하거나, 속도계나 구동 기어 불량으로 오차가 생길 수 있다. 이것을 해결하는 방법은 속도계의 속도 시험으로 속도계의 불량 여부를 검증 할 수가 있다.


타이어 크기 변경에 따른 주행거리계의 오차

일반적으로 출고 시에 장착된 타이어에서 직경 즉 회전 반경이 다른 타이어로 변경했을 때 주행 거리의 오차가 발생한다.


변속기나 종감속 기어 변경에 따른 주행거리계의 오차

일반적으로 오프로드 운전자들이 원래 장착 타이어를 훨씬 크기가 큰 타이어로 교체함으로써 그에 따른 구동력 저하를 보완하기 위해 종감속 기어 혹은 변속비가 다른 변속기로 바꾸는 경우도 있다. 종감속 기어 혹은 변속기를 교환 시  속력 오차가 발생하고, 이로 인해 주행거리의 오차가 생기게 된다.


기타 발생 요인

실제 주행하는 노면의 상태에 따라 미세하지만 주행 거리의 오차도 발생한다. 또한 실제 주행 시 공기 저항, 타이어 공기압, 노면 저항, 클러치의 슬립 등과 같은 여러 가지 요인으로 주행거리계의 오차를 가져 온다.